Сплав для раскисления, легирования и модифицирования стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОРИА ЛИСТИ 1 ЕСНИРЕСПУБЛИК(57) Изобретение относится к метал-,лургии и может быть использовано влитейном и сталеплавильном производстве. Цель изобретения - повышениехладостойкости и ударно-абразивнойиэносостойкости обрабатываемой стали.Сплав для раскисления, легированияи модифицирования стали содержит следующие компоненты, мас,%: марганец75-85; углерод 4,5-5,0, кремний 3,03,5, алюминий 0,3-1,3, азот 0,2-0,8,железо остальное, 2 табл,ов,с помощью низгенерируемой 9 М, Алюминий Изоб азотом щение распла ои плазм типа ПД- д выпуск ьные состабл.1,отемператур лазмотроном водится пер произв в в количестве х вы сплавов,олучают ана 0,9 кг. Осталприведенные са гично. аемый сплав й и препри протой стал Известньиспользуют марганцови электропеч получающего с учаев, м марганец22; серараэливоч температуройе 1:8 к объемутали, выпускае 0-1850 К, Посн сталь раэлиде счесттойе 18 ом. Для (табл. 1 чи расп ФМнС 4 и После р оста я спла л в коллеродиператутной венные цион-инд фер ои пе нца 0,5. об- насыме 55 пл омарг ца ФМиванияводят ляю кг плавргансмачрои ферр ения шлак держ азцы предваритель эовавше ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова(56) Авторское свидетельство СССРУ 629773, кл. С 22 С 35/00, 1979. етение относится к литеиному ству и может быть использополучения отливок, работаюловиях ударно-абразивного из Цель изобретения - повышение хладостойкости и ударно-абразивной износостоикости.Сплавы предлагаемого и известного составов получают сплавлением компонентов в плазменно-индукционной печи В качестве шихты используют ферромарганец ФМн 75 С 4 и ФМН 0,5, алюминий АВ 91 и газообразный азот. Сплавы известного и предлагаемого составов приведены в табл.1,сталь следуюдля всех сл0,35-0,45;ний 0,20-0до 0,02, Ввводят в жи1580-1600 Красплава угмой при темле 4-5 минувают. Получ водстве высоко- В дуговойуглеродистуютава, постояннос.Х: углерод2,5-3,0; кремдо 0,02; фосфорый ковш сплавно подвергают закалке с температуры1400 К в воду,Для моделирования условий ударноабразивного износа испытания образцовстали, обработанной сплавом известно 5го и предлагаемого составов, проводят в шаровой мельнице, В каждый барабан загружают 10 кг стальных шаровНЕС 50) диаметром 50 мм, щебеньгранитный 5 кг и испытываемые образцы размером 1010 х 25 мм. Оценка износостойкости стали проводится по величине относительного износа. За эталон принят образец стали, обработан-. 1ньиве лигатурой известного состава.Оценку хладостойкости проводят повеличине ударной вязкости, измеренной на образцах, предварительно охлажденных до 230 К. Свойства сталей,обработанных известным и предлагаемым сплавами, приведены в табл.2,.Введение азота, повьппение содержа-,ния марганца и снижение концентрацийалюминия приводит к появлению в обрабатываемой стали новых эффектов,обеспечивающих получение мелкодисперсной чисто аустенитной структуры,упрочненной включениями нитридов алю-миния и характеризующейся чистьки итонкими границами, что, в конечномЗОсчете, приводит к увеличению ударноабразивной износостойкости и хладостойкости стали. Введение в сплавазота в указанных пределах необходимодля легирования твердого раствора и 35обеспечения эффективного торможенияроста зерна легированного аустенита,Азот в процессе кристаллизации, являясь поверхностно-активным элементоми образуя дисперсные частицы соеди 3нений типа А 1 И, измельчает первичнуюструктуру. Не связанный в нитридыалюминий является эффективным раскислителем стали.При снижении содержания азота ме1нее 0,2 мас.Х и алюминия менее0,3 мас.% количество образующихся нит.ридов алюминия невелико, что приводитк укрупнению макроструктуры стали ивеличины зерна аустенита. Содержание азота более 0,8 мас.% и алюминия более 1,3 мас./ приводит к увеличению размеров образующихся включений, и на границах зерен появляются сегрегации крупных частиц типа 55 А 1 М и А 1 О, не способных тормозить рост зерен, врезультате размер зерна увеличивается, сталь охрупчивается, уменьшается ее ударно-абразивная износостойкость и хладостойкость, Кроме того, азот является эффективньм аустенизатором и снижает точку мартенситности превращения в область низких температур, обеспечивая при этом повышение хладостойкости обрабатываемой стали.Гарантированное получение аустенитной структуры, характеризующейся высокой пластичностью и ударной вязкостью, в том числе и при отрицательных температурах, обеспечиваетея за счет повышения содержания марганца с, 40-58 до 75-85 мас.%. При снижении содержания марганца ниже 75 мас.7. обеспечивается наличие в структуре стали участков перлита, преимущественно по границам аустенитного зерна, что резко снижает ударно-абразивную износостойкость и хладостойкость стали. Как показывают ре,зультаты исследований, при. содержании марганца в сплаве. более 85 мас.Х не отмечается существенного повышения показателей износостойкости и хладостойкости обрабатываемой стали.Таким образом, использование предлагаемого сплава обеспечивает повьппение хладостойкости и ударно-абразивной иэносостойкости обрабатываемой стали, а именно ударной вязкости при 230 К в 2,0-3,0 раза и относительного износа в 1,18-1,61 раза.Формула изобретения.Сплав для раскисления, легирования и модифицирования стали, содержащий марганец, углерод, кремний, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения хладостойкости и ударно-абразивной износостойкости стали, он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.7.:МарганецУглеродКремнийАлюминийАзотЖелезобТаблица 1 1523588 Содерзание.компонентов, мас.Ханец Углерод Кремний . Алюминий Азот Состар сплава рг Железо 4 1 Известный 4 Осталь5 ,0 0,80,5Табл остав спл 00 , 990 85 1990 73 2500 62 3010 2 оставитель И. Б хред И.Ходанич ре алец орректо цол дакто Тираа 57 венного коми 113035, Иоск 6 Подтетапо изобретениява, Ж, Раущская сно и ГКНТ СССР и открытиямб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Уагород, ул. Гагарина, 101Заказ 7008/2 ВНИИПИ Госуд 4975"8580 25